ખનિજ કોલસો અને ખનિજ તેલ

વિશ્વમાં ખનિજ કોલસો મુખ્યત્વે ચીન, અમેરિકા, યુ. કે., જર્મની, પોલૅન્ડ અને ભારતમાંથી મળી આવે છે.

ભારતમાં ખનિજ કોલસો મુખ્યત્વે ઝારખંડ, મધ્ય પ્રદેશ, ઓડિશા, પશ્ચિમ બંગાળ અને આંધ્ર પ્રદેશમાંથી મળી આવે છે.

ગુજરાતના સૌરાષ્ટ્રમાં થાનગઢની આસપાસના વિસ્તારમાં અને કચ્છમાં સલ્ફરયુક્ત નિમ્ન પ્રકારનો કોલસો મળી આવે છે.

લોખંડના મોટા રિટૉર્ટમાં ખનિજ કોલસાને 1273K તાપમાને ગરમ કરવામાં આવે છે.

આમ કરવાથી બાષ્પશીલ પદાર્થો છૂટા પડે છે અને રિટૉર્ટના ઉપરના ભાગમાં આવેલી નળી વાટે તે બહાર નીકળે છે.

આ ગરમ વાયુઓને પાણીમાં રાખીને ઠંડી કરેલી નળીઓમાંથી પસાર કરવામાં આવે છે. આથી પાણીમાં દ્રાવ્ય હોય તેવા પદાર્થો પાણીમાં દ્રવે છે અને બીજા અદ્રાવ્ય પદાર્થો પાણીમાં નીચે બેસી જાય છે. ત્યારપછી આ વાયુઓ બહાર નીકળે છે જેને શુદ્વ કરીને ગરમી અને શક્તિ માટે ઉપયોગમાં લેવામાં આવે છે. તેને કોલગૅસ તરીકે ઓળખીએ છીએ.

રિટૉર્ટમાં બાકી રહેલો કોલસો કોક તરીકે ઓળખાય છે, તે બાળવાના અને લોખંડમાંથી પોલાદ બનાવવામાં વપરાય છે.

પાણીમાં અદ્રાવ્ય અને નીચે બેસી ગયેલો કાળો ચીકણો પ્રવાહી પદાર્થ ડામર કહેવાય છે.

પહેલાં ડામરનો નિકાલ કેમ કરવો તે પ્રશ્ન હતો, પરંતુ પાછળથી જણાયું કે તેમાં ઘણાં ઉપયોગી પદાર્થો કાઢી લીધા પછી પરિણમતા કોકને જ બળવાના ઉપયોગમાં લેવાય છે.

આમ, ખનિજ કોલસાના વિચ્છેદક નિસ્યંદનથી અગત્યના પદાર્થો મળે છે.

પ્રાગ ઐતિહાસિક સમયમાં સમુદ્રના પેટાળમાં દતાયેલ વનસ્પતિ અને પ્રાણીસૃષ્ટિના અવશેષોમાંથી ખનિજ તેલની ઉત્પત્તિ થઈ છે. આ માટે પૃથ્વીના પેટાળમાં રહેલું દબાણ, ગરમી અને સીક્ષ્મ જીવોએ ઘણો અગત્યનો ભાગ ભજવ્યો હશે. ખનિજ તેલ પાણી સાથેના મિશ્રણરૂપે વહેતું વહેતું ખડકોની ગુફાઓમાં તૈલી સ્વરૂપે એકઠું થાય છે. તેને ક્રૂડ ઑઈલ પણ કહે છે. સામાન્ય રીતે આવા તૈલાશયની ઉપરના ખડક એકદમ સખત હોય છે. અસંખ્ય નાના દરિયાઈ જીવો તથા દરિયાઈ વનસ્પતિઓની અશ્મિઓ પર લાખો વર્ષ સુધી થયેલી પ્રક્રિયા દરમિયાન પેટ્રોલિયમ બન્યું છે.

વૈજ્ઞાનિક બર્થલોટે એવો પ્રસ્તાવ મૂકેલો કે પાણીમાં રહેલા કાર્બન ડાયૉક્સાઈડની આલ્કલી ધાતુ સાથેની પ્રક્રિયાથી એસિટિલીન નામનો વાયુ તથા બીજા તૈલી પદાર્થ બન્યા હશે. જ્યારે મેન્ડેલિફે એવું સૂચવેલું કે ધાતુઓના કાર્બાઈડ ઍસિડમય પાણીની ક્રિયાથી પેટ્રોલિયમ જેવા પદાર્થો બન્યા હશે. આ વિચારોને બીજા ઘણા વૈજ્ઞાનિકોએ ટેકો આપ્યો હતો પણ આનાથી તેલની બનાવટ બરાબર સમજાવી શકાતી નથી.

કેટલીક વાર પાણીના કૂવા ખોદતા આવા પદાર્થો પણ નીકળી આવતા હતા. એ જમાનામાં ચોંળવાની દવા તરીકે તેનો ઉપયોગ થતો હતો. સેમ્યુઅલ કીઅરને પેન્સિલ્વેનિયામાં પાણી માટે કૂવો ખોદતા પાણીને બદલે ખનિજ તેલ મળી આવ્યું હતું. જ્યૉર્જ બીઅલ અને સ્ટીલ મેને તેલ શોધવા માટેની કંપની સ્થાપી, જેનો ઉદ્દેશ્ય તેલનો ઔદ્યોગિક ઉપયોગ કરવાનો હતો. તેમણે આ કામ એડવર્ડ ડ્રેકને સોંપ્યું. ડ્રેકે પેન્સિલ્વેનિયામાં તે સમયે કૂવા ખોદવા માટે મળતાં સાધનોથી શારકામ શરૂ કર્યું. 1859ના ઑગસ્ટ મહિનાની 27મી તારીખે ટિટુસવિલે નામના ગામડામાં તેને 21મીટરની ઊંડાઈએથી તેલ મળ્યું. આ સૌથી પહેલો તેલનો કૂવો હતો.

કુદરતી વાયુઓનું મુખ્યત્વે મિથેન (CH₄) અને 1થી 4 કાર્બન ધરાવતા હાઈડ્રોકાર્બનનું મિશ્રણ હોય છે. સામાન્ય રીતે પેટ્રોલિયમ જળકૃત ખડકોના બનેલા વિસ્તારમાં શારકામ મળી આવે છે.

ભારતમાં ખનિજ તેલની શક્યતા ડ્રેકના કૂવા પછી લગભગ થોડાંક વર્ષોમાં દેખાઈ આવી હતી. 1867ના ઑગસ્ટ માસની 26મી તારીખે દિબ્રુગઢ પાસે માકુમ નામના સ્થળે 34 મીટરની ઊંચાઈએ તેલ મળી આવ્યું હતું. તેમાંથી રોજનું 1350 લિટર તેલ કાઢવામાં આવતું હતું. આ કૂવો એશિયાનો પહેલો કૂવો હતો. બીજા દેશો જેવા કે સાઉદી અરેબિયા, ઈરાક, ઈરાન, કુવૈત, અમેરિકા, રશિયા, ઈંગ્લૅન્ડ, મેક્સિકો, ચીન, મ્યાનમાર (બ્રહ્ભદેશ), ગેલીસીઆ, હંગેરી, ટ્રિનિદાદ વગેરે દેશોમાંથી સારા પ્રમાણમાં તેલનો જથ્થો મળી આવ્યો હતો. ભાતરમાં તેલક્ષેત્રો આવેલાં છે. હાલમાં ગુજરાતમાં અંકલેશ્વર, ખંભાત, નવાગામ, સાણંદ, કલોલ અને દક્ષિણ ગુજરાતને છેવાડે દરિયામાં બૉમ્બે હાઈ તરીકે ઓળખાતા વિસ્તારમાં પેટ્રોલિયમ મળી આવ્યું છે. ઉત્તર ગુજરાતમાં મહેસાણા તાલુકાના જોટાણા, સાંથલ, અંબાસણ વગેરે જગ્યાએ પેટાળમાં પેટ્રોલિયમ હોવાના આનુમાનિક પુરાવા મળ્યા છે. વળી કચ્છ, સૌરાષ્ટ્ર, રાજસ્થાન, પશ્ચિમ બંગાળ અને ગોદાવરી તથા કાવેરી નદીઓના તટ પ્રદેશોમાં પણ પેટ્રોલિયમના ભંડારો હોવાના પુરાવા મળ્યા છે. ભારતમાં તેલક્ષેત્રોની શોધ તથા વિકાસ માટે તેલ અને કુદરતી વાયુ પંચ (Oil and Natural Gas Commission ONGC) રચવામાં આવ્યું હતું. જે હાલમાં Oil and Natural Gas Coporation Ltd. તરીકે ઓળખાય છે.

પેટ્રોલિયમ ઘેરા ભૂખરા અથવા કાળા રંગનું તૈલી પ્રવાહી છે. તેમાં મુખ્યત્વે હાઈડ્રોકાર્બન, ઑક્સિજન અને સલ્ફરયુક્ત કેટલાંક કાર્બનિક સંયોજનો હોય છે.

પૅરાફિન હાઈડ્રોકાર્બન : આ પદાર્થો લાંબી શૃંખલાવાળા એલિફિટિક સંયોજનો છે. તેમનું સામાન્ય સૂત્ર C_nH_2n+2 છે. આ પદાર્થો સરળ (straight) અને મિશ્રણમાં સરળ શૃંખલાવાળા પદાર્થોનું પ્રમાણ વધારે હોય છે. અમેરિકાના પેન્સિલ્વેનિયામાં અને અંકલેશ્વરમાંથી નીકળતું તેલ આ પ્રકારનું હોય છે.

નૅપ્થેલિન હાઈડ્રોકાર્બન : આ પદાર્થો ચક્રીય છે અને તેમનું સામાન્ય સૂત્ર C_nH_2n છે. આ સંતૃપ્ત હાઈડ્રોકાર્બન છે અને તેમાં છથી સાત કાર્બન હોય છે. દા. ત., મિથાઈલ સાઈક્લોહેક્ઝેન, સાઈક્લોપેન્ટેન અને તેનાં વ્યુત્પન્નો. આપણા દેશમાં ઘણા ભાગમાંથી નીકળતું તેલ આ પ્રકારનું છે.

ઍરોમેટિક સંયોજનો : આ પ્રકારનાં સંયોજનો ખજિન તેલમાં ખૂબ જ અલ્પ પ્રમાણમાં હોય છે. તેમનું સામાન્ય સૂત્ર C_nH_2n-6 છે. આ પદાર્થો પણ પણ ચક્રીય છે. પણ તેમાં વિશિષ્ટ પ્રકારની અસંતૃપ્તતા છે. દા. ત., બેન્ઝિન, ટૉલ્વિન, ઝાયલિન વગેરે. બોર્નિયામાંથી મળતું તેલ આ પ્રકારનું છે.

આસ્ફાલ્ટ : આસ્ફાલ્ટ પ્રકારના કાળા રગડા જેવા તેલમાંથી ઘણા સંકીર્ણ ઘન પદાર્થો મળી આવે છે. આ પદાર્થોમાં કાર્બન અને હાઈડ્રોજન ઉપરાંત સલ્ફર, ઑક્સિજન અને નાઈટ્રોજન્યુક્ત પદાર્થો હોય છે. હાઈડ્રોજન સલ્ફાઈડ, થાયોફિન વગેરે સલ્ફરયુક્ત સંયોજનો તરીકે મળી આવે છે. જ્યારે પિરિડિન જેવા વિષમચક્રીય બેઈઝ નાઈટ્રોજન સંયોજન તરીકે હોય છે.

ખનિજ કોલસામાં મુખ્યત્વે C, H ઉપરાંત N, S, P તથા K વગેરે તત્ત્વો સંયોજનરૂપે હોય છે, જ્યારે પેટ્રોલિયમ વાયુઓ, ગૅસોલીન, કેરોસીન, ડીઝલ, ઊંજણ તેલ તથા આસ્ફાસ્ટ હોય છે.

ખનિજ કોલસો ઔદ્યોગિક ક્ષેત્રે સ્ટીલ ઉદ્યોગમાં, થર્મલ પાવરસ્ટેશનમાં, પોલાદના ઉત્પાદનમાં અને ધાતુના નિષ્કર્ષણમાં ઉપયોગી છે. જ્યારે પેટ્રોલિયમ મળતા ગૅસોલીન, ડીઝલ અને કેરોસીનનો ઉપયોગ બળતણ તરીકે તથા આસ્ફાસ્ટનો ઉપયોગ રસ્તા બનાવવા માટે થાય છે.

આમ, ખનિજ કોલસો અને પેટ્રોલિયમ કુદરતમાંથી મળતા અગત્યના ઊર્જા સ્ત્રોત છે.